使用Cisco Packet實現集線器組網實驗
一、實驗介紹
本次實驗我進行了簡單的集線器組網、集線器之間級聯組網、測試多個PC同時發送數據時產生的沖突現象及CDMA/CD驗證、課后習題實驗一共四個小實驗。
二、使用Cisco Packer Tracer進行集線器組網
- Cisco Packer Tracer的簡單介紹
Cisco Packet Tracer是一款網絡仿真模擬器，它為學習網絡課程的初學者設計、配置網絡提供了網絡模擬環境。用戶可以在它提供的圖形界面上直接使用拖拽的方法建立網絡拓撲圖並可以隨時查看數據包在網絡中的處理過程，以及觀察網絡實時運行情況。下面是它的起始界面。
2.集線器組網
在星型的共享式以太網中，集線器是其中心。它是以太網中最重要、最關鍵的設備之一。它能夠將來自於PC端的信號進行放大和整形處理，是以太網的集中連接點。在本次實驗中，我們首先利用一個集線器和兩台PC組建一個簡單的小型局域網。
在Cisco Packet Tracer中先選擇出兩台PC和一個通用的集線器，如下圖所示：
接着選擇直通UTP電纜連接PC0和集線器Hub0,用直通UTP電纜連接PC1和集線器Hub1。
設置兩台PC的IP地址和子網掩碼，其中PC0的IP地址設為192.168.1.1，子網掩碼自動變成255.255.0.0；PC1的IP地址設為192.168.1.2，子網掩碼自動變成255.255.0.0。
最后測試是否連通。點擊PC0圖標，選擇Desktop/Command Prompt,打開命令行，輸入ping 192.168.1.2，回車，得到：
對PC1同樣操作，輸入ping 192.168.1.1,得到類似結果。
可見，PC0和PC1這兩台主機已通過集線器組建成了一個小型的局域網。
3.集線器級聯
上面我們已經組建出了具有一個集線器的簡單局域網，但是在網絡負載較重的情況下，以太網上會出現頻繁的沖突。下面我們組建一個集線器級聯的局域網，通過集線器沖突指示燈信息以及返回的數據包處理情況來觀察以太網上的沖突情況。
在Cisco Packet Tracer中組建下圖所示的局域網，其中集線器之間通過交叉UTP電纜相連。
設置PC3和PC4的IP地址分別是192.168.1.3和192.168.1.4，子網掩碼都是255.255.0.0。
為了更加清楚地了解具體處理過程，這次采用模擬模式。點擊Cisco Packet Tracer右下角的Simualation,點擊PC0，在它的命令行中輸入ping 192.168.1.3，嘗試從PC0向PC3發送數據。發現這次ping包會停下來，PC0的CMD中不會立即顯示ICMP信息，而是由Cisco Packet Tracer去模擬這個瞬間的過程。
點開Info，可以看到當前ping包信息：
目前ping包仍停留在PC0，目的地址是192.168.1.3，也就是PC3，源地址是PC0的IP地址。點擊Capture/Forward，讓ping包繼續向下發送，在模擬面板中可以見到數據包進行了移動，點開查看信息：
可以看到，目前ping包到了第一個集線器Hub0，目的地址仍是PC3，但是由於集線器沒有過濾的功能，所以它將把收到的數據幀“廣播”到所有端口。繼續點擊Capture/Forward，
可以看到，數據包會被從集線器Hub0傳送到PC1和集線器Hub1，但是由於PC1的接受機制檢測到數據幀的目的地址與自己的Mac地址不符，因此拒絕接受，顯示‘X’;再次點擊Capture/Forward,可見到數據包會從Hub1上發送到PC4和PC3：
同樣的，PC4拒接數據包，再次點擊Capture/Forward,直至回到PC0:
PC0處顯示打勾符號，表示此次發送數據已完成。
這是“半雙工”形式的數據傳輸方式，沒有沖突發生，下面看看同時由兩台PC發送數據會有什么情況發生。
4.沖突檢測與CDMA/CD的驗證
在PC0的CMD中輸入ping 192.168.1.3，在PC1的CMD中輸入ping 192.168.1.4，回車，當前狀態如下所示：
點擊Capture/Forward，
可以見到在集線器Hub0中有來自兩個PC的數據包，沖突產生，再次點擊Capture/Forward,
點開每個數據包查看信息，PC0處的數據包信息是：
可以看到之前PC0發出的ping包已被返回，顯示原因是在集線器端口處檢測到沖突；PC1處的數據包信息是：
這是來自PC0的無用數據包，丟棄。Hub1出的數據包信息是：
這是來自PC0的數據包，說明選擇了繼續發送PC0的數據包，PC1執行“沖突停止，延遲重發”的CDMA/CD的介質訪問控制方法，停止繼續發送，點擊Cpature/Forward,
數據包繼續顯示火花警告，點開它們，查看具體信息，可以看到PC3和PC4都收到了沖突發生的信息，選擇拒絕接受數據包，
之后若是一直點擊Capture/Forward，可以發現PC0和PC1將嚴格執行”先聽后發，邊聽變發，沖突停止，延遲重發”的CDMA/CD方法進行發送數據。在一次次沖突（由於截圖太多，此部分略去）中，PC0和PC1將使用通過截斷式二進制指數退避算法獲取的新的后退延遲進行延遲重發，最終PC0發送成功：
接着，PC1發送數據成功：
三、課后習題實驗
直接利用網卡和交叉UTP電纜連接兩台PC，並設置其IP分別為192.168.1.1和192.168.1.2可實現PC0和PC1的簡單聯通：
在PC0的CMD中輸入ping 192.168.1.2，在PC1的CMD中輸入ping 192.168.1.1，得到：
二者已經ping通，小型網絡已搭建成功。